Стратегии за по-високи добиви в ботаническа екстракция
За да се произвеждат първокачествени екстракти от растителни продукти с висока ефективност, т.е. високи добиви на първокласни качествени екстракти в рамките на кратко време за екстракция, се изисква висококачествена техника за екстракция. Ултразвуковата екстракция е метод за усилване на процесите, който позволява да се използва широка гама от суровини и произвежда високи добиви на превъзходни екстракти по бърз и рентабилен начин.
Премиум растителни екстракти с ултразвук
Когато се екстрахира специфично биоактивно съединение или биоактивна фракция от ботанически, различни фактори влияят върху процеса на екстракция. Освен технологията за екстракция (например, ултразвукова екстракция), полярността на разтворителя, суровината и предварителната обработка, съотношението на твърдо / течно (т.е. съотношението на растителна маса / разтворител), времето за екстракция и температурата са важни фактори на процеса, които трябва внимателно да бъдат разгледани. Ултразвуково подпомага екстракция (ОАЕ) позволява идеални условия за обработка, които се характеризират с лекота и висока ефективност едновременно. Свободният избор на леки разтворители или екстракция със студена вода, ниски температури и кратки времена на обработка превръщат ултразвуковата екстракция в техниката на екстракция, която предотвратява термично или химично разграждане на биоактивните молекули. Освен това, ОАЕ може да освободи пълното налично количество биоактивни молекули от растителната суровина. Ето защо ultrasonication е най-широко използваната технология за извличане за производството на екстракти с висока потентност.
Какво прави ултразвуковата екстракция Superior?
Ултразвуково подпомага извличане (ОАЕ) е високоефективна техника за екстракция, която се основава на чисти механични сили. Ултразвуковата или акустична кавитация се характеризира с интензивни сили на срязване, както и с локално срещащи се високи температури и диференциали на налягането. Тези силно интензивни кавитационни сили причиняват така нареченото сонопориране, което е генерирането на нови и разширяването на съществуващите пори в клетъчната мембрана, както и нарушаването на растителните клетъчни структури. Ултразвуковият интензифициран поток на разтворителя в и от клетъчния интериор допринася за бързото и пълно освобождаване на ботаническите вещества. Използвайки единствено механични сили, ОАЕ не променя ботаническите молекули чрез химикали или интензивна топлинна обработка и предотвратява по този начин химични или топлинни изменения на биоактивни вещества, открити в растителните вещества. В резултат на ултразвуковата екстракция произвежда висококачествени екстракти от пълен спектър, които предлагат пълния ефект на комбинираните ботанически вещества, известни като така наречения антураж ефект.
Ултразвукова екстракция: мек не-термичен, но високоефективен метод за висок добив на първокласни екстракти.
Сравнение на ултразвукова екстракция с други техники
Ултразвукова екстракция е широко използвана техника за освобождаване и изолиране на биоактивни съединения като антиоксиданти, полифеноли, полизахариди, протеини, липиди, канабиноиди и други фитохимикали от растителни материали. Ултразвукът е предпочитаният метод поради многобройни предимства като високи / пълни екстракции, бърза, нетермична обработка, съвместимост с почти всички разтворители (например вода, етанол, метан, изопропанол, растителни масла, глицерин и др.), проста и безопасна работа, ниска поддръжка и много други.
Таблицата по-долу сравнява ултразвуковата екстракция с други конвенционални методи за екстракция, подчертаващи предимствата на ОАЕ.
Ултразвукови екстрактори от Hielscher се отличават с ефективност, надеждност и удобство за ползване
| Ултразвукова екстракция | Мацерация | CO2 екстракция | Сокслет | Просмуване | |
|---|---|---|---|---|---|
| разтворител | съвместим с почти всеки разтворител | вода, водни и неводни разтворители | CO2 | вода, водни и неводни разтворители | органични разтворители |
| температура | нетермично извличане, прецизен контрол на температурата |
околен | под топлина | температура на околната среда, понякога се прилага топлина |
над критичните температура от 31°C |
| налягане | както атмосферни, така и възможно повишено налягане |
атмосферен | атмосферен | атмосферен | много високо налягане (над критичното налягане от 74 bar) |
| Време за обработка | бърз | много бавно | Бавно | много бавно | Умерено |
| Количество разтворител | Ниска високо твърдо натоварване на растителен материал разтворителя, особено когато проточна клетка се използва |
Голям | Умерено | Голям | големи количества Supercritical CO2 |
| Поляритета на естествения екстракт | зависим от разтворителя; за извличане на неполярен и полярен съединения, двустъпална екстракция с два разтворителя се препоръчва |
зависимост от разтворителя | зависимост от разтворителя | зависимост от разтворителя | зависимост от налягането (при по-високо налягане по-полярни) |
| Гъвкавост / мащабируемост | за екстракция на партиди и инлайн, линейна скалируемост |
само екстракция на партидите, ограничена мащабируемост |
само екстракция на партидите, ограничена мащабируемост |
само екстракция на партидите, ограничена мащабируемост |
само екстракция на партидите, ограничена линейна скалируемост, много скъпо |
Защо ултразвуковата екстракция е толкова ефективна?
Механизмът за усилване на екстракцията на ултразвука се дължи главно на явлението акустична кавитация. Ултразвукова кавитация причинява сблъсъци между частиците на ботаническата биомаса, което води до междучастични фракции и намаляване на размера на частиците. Когато кавитационните мехурчета се срутват върху повърхността на растителните твърди вещества, ерозията и сонопорацията уголемяват повърхността на частиците по-нататък. По този начин засиления трансфер на маса улеснява отделянето на молекули като протеини, липиди, захари, витамини, антиоксиданти, фитохимикали и хранителни влакна. Ултразвуково генерираните сили на срязване подобряват проникването на разтворителя в клетъчната матрица на ботаниката и подобряват пропускливостта на клетъчните мембрани, съответно. Тези механизми на ултразвука на енергия са отговорни за значителното интензифициране на процеса, постигнато, когато ултразвукът се прилага за ботаническо извличане.
- високи добиви
- екстракти от премиум качество
- високоефективен, бърз процес
- ниски оперативни разходи
- възпроизводими резултати
- линейна скалируемост
- прост & безопасна експлоатация
- устойчивост
Получете техническа информация за Ултразвуковите екстрактори на Hielscher и техните предимства!
Hielscher Ultrasonics проектира, произвежда и разпространява високопроизводителни ултразвукови екстрактори за партида и непрекъсната обработка при всяка производствена скала. Освен най-високите технически стандарти и изключителна здравина и 24/ 7 / 365 работа за високоефективна работа, Hielscher ultrasonicators са лесни и надеждни за работа. Висока ефективност, интелигентен софтуер, интуитивно меню, автоматично протоколиране на данни и браузър дистанционно управление са само няколко функции, които отличават Hielscher екстрактори от други добив оборудване.
Предимства на Ултразвукови екстрактори на Hielscher
ефективност
- по-високи добиви
- Бърз процес на екстракция – в рамките на минути
- Високо качество екстракти – мек, нетермичен добив
- Зелени разтворители (вода, етанол, глицерин, растителни масла и др.)
Простота
- Щепсел 'н'’ игра - Настройка и обучение в рамките на часове
- Висока пропускателна способност – за производство на екстракт от голям мащаб
- Партида-мъдра или непрекъсната вградена операция
- Лесна настройка - Поддържа множество напрежения и само четири маркуча
- Движимо
- Линейна мащаб нагоре – Добавете друга ултразвукова система успоредно за увеличаване на капацитета
- Дистанционно наблюдение и контрол-чрез PC, смарт телефон или таблет
- Не се изисква контрол на процеса – настройване и изпълнение
- Високопроизводителните – проектирани за непрекъснато 24/7 производство
- Здравина и ниска поддръжка
- високо качество – проектирани и построени в Германия
- Бързо зареждане и разтоварване между партидите
- лесна за почистване
безопасност
- Прост и безопасен за бягане
- Екстракция с разтворител или разтворител на базата на разтворители (вода, етанол, растителни масла, глицерин и др.)
- Няма висок натиск и температури
- Сертифицирани системи за взривонепробиваем
- Лесен за управление (също и чрез дистанционно управление)
Разтворители за ултразвукова екстракция
Изберете идеалния разтворител за процеса на екстракция: вода, смес вода-алкохол, изопропилов алкохол, хексан, етанол, метанол, бутан, растителни масла, глицерин,
нетоксични разтворители, както и всички други стандартни разтворители са съвместими с ултразвукова екстракция.
Ултразвукова екстракция със студена вода: Въпреки че водата е технически разтворител, така нареченият универсален разтворител, екстракцията на водна основа като цяло се счита за екстракция без разтворител. Ултразвукова екстракция без разтворители не изисква никакви чужди вещества. Суспензията от вода и растителен материал се стича с ултразвук, за да се счупят клетъчните стени на растението, така че биоактивните молекули да се отделят във водата (разтворител). Sonication е чист механичен метод, който не променя химически суровината и екстракта. Следователно, ултразвуковата екстракция е предпочитаната техника за производство на висококачествени ботанически екстракти.
Сонда тип ултрасоникатор UIP1000hdT с бъркалка за производство на растителни екстракти като канабиноиди (например, CBD, THC, CBG)
Таблицата по-долу ви дава индикация за приблизителния капацитет за обработка на нашите ултразвукови екстрактори (партида и поток през обработката):
| Партида том | Дебит | Препоръчителни Devices |
|---|---|---|
| 1 до 500mL | 10 до 200 ml / мин | UP100H |
| 10 до 2000mL | 20 до 400 ml / мин | Uf200 ः т, UP400St |
| 00,1 до 20L | 00,2 до 4 л / мин | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10 л / мин | UIP4000hdT |
| п.а. | 10 до 100 L / мин | UIP16000 |
| п.а. | по-голям | струпване на UIP16000 |
Свържете се с нас! / Попитай ни!
Hielscher Ultrasonics произвежда и доставя високопроизводителни ултразвукови екстрактори за лаборатория, пилот и промишлен мащаб.
Литература / Препратки
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk (2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
- Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018): Extraction and characterization of proteins from banana (Musa Sapientum L) flower and evaluation of antimicrobial activities. J Food Sci Technol (February 2018) 55(2):658–666.
- Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
- V. Lobo, A. Patil,A. Phatak, N. Chandra (2010): Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health. Pharmacognosy Reviews 2010 Jul-Dec; 4(8): 118–126.
Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори от лаборатория да се промишлени размери.